¿Por qué el objeto distante parece pequeño y cuál es la matemática detrás de esto?

Es física, óptica para ser más específico.

La lente del ojo dentro del ojo humano tiene la forma de una lente convexa.
Una lente convexa está cubriendo por naturaleza, es decir, un rayo de luz incidente en un lado de la lente convexa, se doblará hacia el eje principal de la lente.


Entonces, cuando vemos cualquier objeto que está lejos, los rayos que ingresan a nuestro iris que tiene solo unos milímetros de ancho son esencialmente paralelos, por lo tanto, la lente del ojo lo enfoca naturalmente como una imagen invertida disminuida en la retina que es comprendida por el cerebro que de alguna manera invierte mágicamente la imagen y percibimos el objeto tal como es.


A medida que los objetos se vuelven más distantes , parecen más pequeños porque su ángulo visual disminuye. El ángulo visual de un objeto es el ángulo sostenido en el ojo por un triángulo con el objeto en su base.

Cuando estás cerca de un objeto, subtiende un ángulo más grande en tu ojo cuando te alejas más y más, el ángulo que subtiende en el ojo disminuye y, por lo tanto, disminuye el tamaño que sientes que tiene el objeto.

Aquí puede ver el mismo palo colocado en dos posiciones. El más cercano parece más grande debido al ángulo que subtiende